电阻点焊电流参数信息监测及分析研究

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电阻点焊以其冶金过程简单、加热时间短、焊接成本低、劳动条件好以及生产效率高等优点得到广泛应用。与此同时,对电阻点焊质量提出的要求也越来越高。因此,如何提高电阻点焊接头质量和可靠性成为重点,而除了加强管理之外如何提高电阻点焊质量监测技术则成为重中之重。电阻点焊的焊接过程是在不可见的封闭塑性环内进行,无论是在焊接过程中还是在焊接过程后熔核都是不可见的。冶金的作用、热传导和力的作用相互重叠,外部因素和内部因素相互影响,不可预测的偶然因素干扰,这都给电阻点焊的质量监测带来很大困难。电阻点焊的焊接质量主要取决于焊接工艺参数,这些工艺参数主要包括焊接过程中的电流、通电时间、电极间的压力、电极的形状。其中,焊接电流对焊接质量的影响最大,所以本文研究的电阻点焊质量监测方法是通过分析电流参数的信息,以此来判断电阻点焊质量。电流参数信息的采集难点在于电阻点焊的焊接电流很大(从几千安培到上万安培),具有瞬时性(一般为几个周波至几十个周波),焊接电流信息的采集易受到各种干扰。本文针对这些问题选择了USB-9201高速数据采集卡进行电流参数数据采集,提高了监测数据采集的信息量,有效避免了采集数据的失真情况。自电阻点焊技术出现以来,电阻点焊质量监测技术也随之发展,为了提高电阻点焊电流参数的测量精度,本文以数据处理理论为理论基础,以Visual C++6.0为开发环境设计了数据处理的滤波、积分、矫正、计算电流有效值和焊接时间的子程序。这些计算方法分别是中值滤波方法、3/8辛普生(Simpson)求积公式方法、计算斜率方法,逐点积分方法。为了检测本系统对焊接质量监测的可实施性和精确性,本文采用了一个现有的电阻点焊质量监测系统与本系统同时对同一电阻点焊过程中的电流信号进行监测,并且在同一显示器上显示,每一组采样数据的采样时刻都是一一对应的,以这一系统所采集到的电流信号数据为基准,对比检测本电阻点焊质量监测系统的可靠性。经过大量试验,通过对电阻点焊过程中的电流参数进行监测及分析比较后可知本电阻点焊质量监测系统是完全可靠的,且测量精度高,平均精度可达99%,而且监测精度随着采样频率的提高而提高。
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